論文の概要: All-optical probe of three-dimensional topological insulators based on
high-harmonic generation by circularly-polarized laser fields
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.15291v1
- Date: Thu, 30 Sep 2021 17:35:10 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-12 22:50:49.602238
- Title: All-optical probe of three-dimensional topological insulators based on
high-harmonic generation by circularly-polarized laser fields
- Title（参考訳）: 円偏波レーザーによる高調波発生に基づく3次元位相絶縁体の全光学プローブ
- Authors: Denitsa Baykusheva, Alexis Chac\'on, Jian Lu, Trevor P. Bailey,
Jonathan A. Sobota, Hadas Soifer, Patrick S. Kirchmann, Costel R. Rotundu,
Ctirad Uher, Tony F. Heinz, David A. Reis, Shambhu Ghimire
- Abstract要約: 高次高調波発生過程を通じて, 原型3次元トポロジカル絶縁体Bi$Se$_3$からの非線形光学応答の観測を行った。
意味するところは、トポロジカル相転移の超高速な探索、光場駆動の無散逸電子、量子計算である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.2168123566725897
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We report the observation of a novel nonlinear optical response from the
prototypical three-dimensional topological insulator Bi$_2$Se$_3$ through the
process of high-order harmonic generation. We find that the generation
efficiency increases as the laser polarization is changed from linear to
elliptical, and it becomes maximum for circular polarization. With the aid of a
microscopic theory and a detailed analysis of the measured spectra, we reveal
that such anomalous enhancement encodes the characteristic topology of the band
structure that originates from the interplay of strong spin-orbit coupling and
time-reversal symmetry protection. Our study reveals a new platform for chiral
strong-field physics and presents a novel, contact-free, all-optical approach
for the spectroscopy of topological insulators. The implications are in
ultrafast probing of topological phase transitions, light-field driven
dissipationless electronics, and quantum computation.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,高次高調波発生過程における3次元位相絶縁体bi$_2$se$_3$からの新たな非線形光学応答の観測について報告する。
レーザー偏光が線形から楕円的に変化するにつれて生成効率が上昇し、円偏光に対して最大となる。
顕微鏡理論と測定スペクトルの詳細な解析により、そのような異常拡張は、強いスピン軌道結合と時間反転対称性保護の相互作用から生じるバンド構造の特性トポロジーを符号化することを明らかにした。
本研究では, キラル強場物理学の新しいプラットフォームを明らかにし, 位相絶縁体の分光に対する新しい接触のない全光学的アプローチを提案する。
その意味するところは、位相相転移、光場駆動散逸電子回路、量子計算の超高速検出である。
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